แมวของชโรดิงเงอร์!!! ทฤษฎีแมวในกล่องที่พัฒนาจนสู่ควอนตัมคอมพิวเตอร์
เมื่อพูดถึงกลศาสตร์ควอนตัมผู้คนจะนึกถึงยอดอัจฉริยะอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ และสมการในตำนานของเขา E = MC^2 แต่จริงๆ แล้วเพื่อนของเขาคือคุณแอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ ก็ได้เสนอทฤษฎีที่ท้าทายจินตนาการและความเป็นไปได้ทั้งปวงของกลศาสตร์ควอนตัม ทฤษฎีแมวของชโรดิงเงอร์ที่โด่งดังนั่นเองครับ
การทดลองทางความคิดเรื่องแมวในกล่อง
คุณแอร์วิน ชโรดิงเงอร์ (Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger) เกิดในปี 1887 ที่ออสเตรียครับ โดยคุณชโรดิงเงอร์ เป็นคนที่รักการศึกษาวิทยาสาสตร์มากทำให้เข้าเลือกอาชีพที่จะเป็นนักฟิสิกส์ครับ ตลอดระยะเวลาการทำงานของคุณชโรดิงเงอร์เขาได้สร้างความก้าวหน้าให้วงการฟิสิกส์มากมายครับ ความสำเร็จครั้งใหญ่ของเขาคือการสร้างสมการคลื่นของชโรดิงเงอร์ (Schrödinger equation) ซึ่งกลายเป็นรากฐานที่สำคัญของการพัฒนานทฤษฎีอะตอมและกลศาสตร์ควอนตัมครับ ท้ายที่สุดเขาก็ได้รับรางวัลโนเบลปี 1926 จากสมการดังกล่าวนั่นเองครับ
นอกจากนี้คุณชโรดิงเงอร์ได้มีโอกาสทำงานร่วมกับไอน์สไตน์จนมีทฤษฎีร่วมกัน และสิ่งที่เขาตกผลึกได้ออกมาเป็นการทดลองทางความคิด (Thought experiment) ที่เลื่องลือเกี่ยวกับแมวในกล่องครับ โดยเขามองว่าหากเรามีกล่องที่ปิดได้สนิทไม่มีโอกาสจะเห็นของข้างในได้เลย แล้วเอาแมวและสิ่งของข้างล่างนี้ใส่เข้าไป
(1) แมวอยู่ตัวหนึ่งที่มีสุขภาพดีมากๆ (ตีความว่ามันจะไม่แก่ตาย หรือป่วยตาย หรืออดอาหารตาย หรือขาดอากาศตาย)
(2) สารกัมมันตภาพรังสีที่มีโอกาสปล่อยรังสีอยู่ที่ 50%
(3) ตัวตรวจจับสารกัมมันตภาพรังสีที่เมื่อตรวจเจอแล้วจะปล่อยยาพิษมาทั่วกล่องที่สามารถฆ่าแมวให้ตายในทันที
เมื่อมีคนมาดูกล่องแล้วถามว่าน้องแมวในกล่องยังมีชีวิตหรือไม่ บางคนก็อาจจะตอบว่าแมวยังมีชีวิตอยู่เพราะแมวมันยังไม่โดยาพิษ แต่อีกคนก็อาจบอกว่าแมวนั้นตายแล้ว เพราะก็มีโอกาสที่ยาพิษมันกระจายอยู่ทั่วกล่องครับ เราจะรู้ว่าแมวเป็นอย่างไรได้แค่เพียงการเปิดกล่องเท่านั้น ระหว่างนี้แมวมีสถานะที่ไม่แน่นอนเพราะเราไม่ทราบว่าเกิดอะไรขึ้นครับ และทฤษฎีนี้เองก็เอาไปใช้อธิบายกลศาสตร์ควอนตัมและพัฒนาไปเป็นเครื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์ (Quantum Computer) ในที่สุดครับ
การนำทฤษฎีน้องแมวไปใช้
ปกติเมื่อนึกถึงคอมพิวเตอร์ เราจะนึกถึงตัวเลขบิท (Bits) ที่ใช้แทนแลข 1 กับ 0 เท่านั้นครับ เพราะคอมพิวเตอร์ธรรมดานั้นทำงานอยู่ที่เลขฐาน 2 ครับ (Binary digits) ถ้าเทียบกับแมวแล้วก็คือแมวยังมีชีวิตกับแมวที่ไม่มีชีวิตนั้นเองครับ ไม่มีสถานะอื่นใดนอกจากนี้ แต่พออยู่ในระบบควอนตันแล้วเราจะประมวลผลด้วยควอนตัมบิท (Quantum Bit: Qubit) แทนครับ โดยสามารถแสดงได้เป็น 0 1 และเป็นได้ทั้ง 0 และ 1 ซึ่งเป็นสถานะที่ซ้อนกันได้ทางควอนตัมครับ (quantum superposition)
แล้ว Qubit มาดีอย่างไร ให้ลองมองว่าหากคอมพิวเตอร์ทำงานที่ 2 bits นั่นหมายความว่าจะประมวลผลได้แค่ 1 สถานะจาก 00, 01, 10 และ 11 อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ถ้ามองควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ 2 Qubits นั้นจะสามารถประมวลผลได้ทุกสถานะครบทั้ง 00, 01, 10 และ 11 พร้อมกันเลยทีเดียวครับ นั่นหมายความว่าจะมีกำลังประมวลผลระดับมหาศาลนั่นเองครับ
ดังนั้นทางเพจ Unbox Your Thinking จึงอยากขอเปิดตัว Mascot ของเพจเราครับ นั้นคือ "น้องแมวคิวบิท" นั่นเองครับ เพราะผมมั่นใจว่าความรู้นั้นไม่แน่นอน มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาตลอดเวลา แต่ถ้าเราเปิดกล่องออกมาเราก็จะได้รับความรู้นั้นๆ ครับ ถ้าอย่างไรขอฝากเพจ Unbox Your Thinking ไว้ด้วยนะครับ ขอบคุณมากๆ ครับผม
58 ถูกใจ
20 เพชร
17 แชร์
10K รับชม
แสดงความคิดเห็นของคุณ...
- 58
- 17
โฆษณา
